不同通风方式下地下环形受限空间火羽流卷吸特性研究

地下环形受限空间作为一种新型的地下公共交通系统,火灾已成为其安全使用的最大威胁。火羽流卷吸运动机理研究是进行火灾风险评估、防排烟设计的重要基础。采用数值模拟、理论分析方法,研究了不同通风方式、火源位置共同耦合作用下地下环形受限空间火羽流卷吸特性的机理;定量分析了9个火灾场景,即主干隧道、出入口支路隧道、交叉路口隧道三种火源位置在横向、半横向、纵向不同通风方式下的火羽流在受限空间顶棚的温度、烟羽流高度和火羽流CO浓度的变化规律;最终提出了当火源位置位于主干隧道时,半横向通风方式最佳,火源位于出入口支路隧道时,横向通风方式最佳,火源位于交叉路口隧道时,纵向通风方式最佳;为提升地下环形受限空间整体的消防安全性能,其排烟方式应采取多种排烟方式的组合。本研究可补充现有受限空间火灾动力学理论,为地下受限空间火灾烟气控制、人员疏散以及火灾综合防治提供理论依据。

大豆生物柴油油束氧卷吸特性的试验研究

对纯大豆生物柴油和普通柴油在定容燃烧室中进行了对比试验.首先利用OH化学发光成像法研究了环境温度对直喷油束燃烧火焰升举长度的影响,然后计算分析了升举长度变化对升举长度处氧卷吸特性(即含氧率)的影响,环境温度变化区间为800～1200K.在整个试验过程中,定容室内密度、含氧量、喷射压力和喷射脉宽都维持不变.试验结果表明:随着环境温度的升高,两种油的火焰升举长度都减小,特别当环境温度由800K变化到900K时的减幅最大;生物柴油火焰升举长度在所有环境温度下都比普通柴油大,火焰升举长度处含氧率的变化趋势与升举长度的变化趋势相似,但含氧率差别更加明显.

铝熔炼炉排烟罩捕集性能分析及优化数值模拟

铝加工厂房熔炼工艺中高温烟尘散发强度大、浓度高,对建筑室内外环境和人员健康危害大。为提高铝熔炼炉局部排烟罩捕集效率,本文研究了排烟罩捕集效率与量纲一排风量(排烟罩排风量/烟尘散发量)的关系;基于消涡原理及气流卷吸特性,提出了排烟罩捕集性能优化方法。研究表明,当量纲一排风量小于3.2时,增大排风量会显著提升排烟罩的捕集效率,为风量经济区。排烟罩几何特征优化后,在风量经济区内烟尘逃逸率降低了20%左右,系统排风量降低了6.1%~44.1%。

偏心搅拌混合特性水模试验研究

基于国内外KR搅拌脱硫混合特性的理论成果,提出一种偏心搅拌脱硫新工艺,完成了常规四叶搅拌器与相同叶片结构的WG-3Y搅拌器的偏心搅拌水模试验。试验结果表明,在合理的偏心距和搅拌器潜入深度条件下,偏心搅拌具有明显地改善搅拌混合性能的效果,与常规四叶搅拌器相比,WG-3Y搅拌器的搅拌混合性能更优,偏心距影响程度更大。

基于粒子点火的矩形油池表面火焰燃烧特性

基于Lagrangian粒子小火焰点火的方式,采用混合分数燃烧模型和Clausius-Clapeyron蒸发速率方程,实现了矩形柴油池火蔓延的CFD模拟。针对80 cm×5 cm×2 cm矩形柴油油池进行火焰表面蔓延实验研究。将火焰温度和火焰蔓延速度的数值模拟结果与实验进行对比分析,验证了数值模拟的可靠性。研究表明,主火焰前方区域燃油蒸气浓度达到0.01 975mol/mol且燃油表面达到着火温度时,火焰会发生蔓延;火焰前锋面存在冷对流气相涡旋,以0.327 m/s的速度沿火焰锋面向上移动,并随火焰前锋面的摆动而向蔓延方向位移。

不同火源功率下地下环道火羽流运动机理研究

为研究地下环道不同火源功率下火羽流卷吸特性机理,采用数值模拟结合理论分析,设置9个典型火灾场景,定量分析火羽流温度场、烟羽流高度变化等卷吸特性。得出结论认为,火源功率对温度场影响最大,对烟气层高度影响较小;火源位于主干隧道火灾危险性最高,该位置发生火灾时不同火源功率下的温度、烟气层高度均达到人员疏散危险值。研究可补充现有受限空间的火灾动力学理论,为地下受限空间烟气控制、人员疏散及火灾综合防治提供理论依据。